新能源及生物质能论文.docx

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新能源及生物质能论文

新能源发电技术

学院：

电子信息学院

专业：

电气工程及其自动化

学号：

序论

生物质新能源是指通il生物资瀾生产的宓料乙醇利生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能温开发利用的重要方向。

受世界石油资源、价格、坏保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。

中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。

美国科学家最新的研究成果显示，作为目前应用最广泛的两种生物燃料，生物柴油和乙醇燃料尽管比化石燃料更加优越，但不可能满足社会的能源需求。

研究人员发现，即使美国种植的所有玉米和大豆那用干生产生物能源，也只能分别满足全社会汽油需求的12%和柴油需求的6%o而玉米和大豆首先要满足粮食、飼料和其他经济需求，不可能那用来生产生物燃料。

在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建投离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸杆在实际应用中的途径与意义。

而生物质能作为一种无污染，效益髙的新性能温，生物质新能源大有可为。

新能源与生物质能

通过新能温一生物质能的枫述，初步展示其性质特点。

同时，结合当提出了JI点对策。

当下时事，论述其在新农村建设中起到的作用来证明新农村的建设离不开生物质能的应用与发展，重点讲述了秸杆在实际应用中的途径与意义。

而生物质能作为一种无污染，效益髙的新性能瀾，通11査网相关文献了解到其发展过程中存在的主要冋題进行分析研究，进而生物质能，新农村建设，秸杆应用，现状分析生物质而所谓生物质能（biomassenergy），就是太阳能以化学能形式t存在生物质中的能量形式,即以生物质为教体的能量。

它直接或同接地来温于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、浪态和气态燃料，取之不尽、用之不琳，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳温依据来温的不同，可以將适合干能源利用的生物质分为林业资温、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

尽快全面启动替代能源战略，M快再生能源的产业化。

事实上，近期已有两件大事发生:

—是国家能漓领导小组编制的《可再生能源发展规期》提交发改委修订，希望到2020年，可再生能源的占比能达到16%£右，该规划很快将由国务院正武下发；二是中国头号石油企业,中石油内部设立了专门的替代能源部门，专注于研究发展替代燃料，确保未来中国的能源供给。

事实上，无论是能温替代还是能源再生,两者并不矛盾。

我国可再生能温发展规则的总休目标是，提高可再生能温在能源消贾中的比例，解决农村无电人口用电冋題和农村生活燃料短缺间题，保护生态坏境。

而中石油的能源替代探索则集中于媒层气、页岩油及生物燃料的研究开发，包括太讯能和风能等可再生能温。

但要落实这两条，产业化是关建，換句j舌说，我国可再生能温产业化之路远未成功。

生物质能特点

1）可再生性生物质属可再生资源，生物质能由于通il植物的光合作用可以再生，与风能、丈皿能等同属可再生能源，资源丰富，可保证能温的永续利用;

2）低污染性生物质的孫含量、氮含量0L燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳淨排放量近做于零，可有效地誠轻温室效应；

3）广泛分布性缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;

4）生物质燃料总量十分丰富。

生物质能是世界第四大能汛仅次于煤炭、石油和天然气。

根据生物学家估算，地球陆地每年生产1000-1250亿吨生物质;海洋年生产500亿盹生物质。

生物质能«的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。

我国可开发为能温的生物质资源到2010年可达3亿吨。

価着农林业的发展,特别是炭薪林的推广，生物质资iBiSWi来越多。

生物质能应用生物质能一直是人类戦以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系貌中占有重要地位。

有关专家估廿，生物质能板有可能成为未来可持续能温系貌的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代滋料将占全球总能耗的40%以上。

首先，M快产业结构升级，走新型工业化道路，是降低能源需求的根本途径。

其次，建立市场化的能源定价机制是整个能淵战略的核心所在。

价格如果被故意圧低，浪贵和低效就在所难免。

由此,稳步推动成品油和煤炭定价的市场化。

it价格充分反映资源稀缺程度是当务之急。

另外,有步骤地出台限制髙耗能舸约束性政策（如开征燃油税，调整童源税税率，改进童滌税的征收管理亦法等等），中国能温困境方有望根本扭转.

目前人类对生物质能的利用，色扌舌直接用作燃料的有农作物的秸杆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及漢类等,它们通it撤生物作用生成沼气,或采用热解法制造液休和气体燃料，也可制造生物炭。

生物质能是世界上最为广泛的可再生能滌。

据估廿，毎年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440J800亿吨（干重），其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。

但是尚未被人们合理和用，多半頁接当薪柴使用，效率低，影响生态坏境。

现代生物质能的利用是通il生物质的厌氧发醉制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能湄农场。

新农村建设离不开新能温发展中国是一个农业大国，农村人口占大务数，因此农村和农民间题是关系到国家稳定与发展的关键性间题。

近年来，师着农村经济的发展，农民生活水平不断提高，广大农村对于能温的需求量也在不断上升，传统能源的大量使用造成了严重舸污染IO,同时日益塔大的农村能源需求量也给我国本已严峻地能漓形势带来了更大的挑故。

发展中国家领导人眸会”上郑重提出了中国能温安全主张:

各国应该“加强能源开发利用的互利合作;形成先进能湄技术的研发推广体系；维护能源安全稳定的良好政治坏境”，“不应该把能源间题政治化”。

遵循这一框架，解决国际能源间题应该着眼于国家间的互利合作,着眼于通过先遴能滌技术的研发推广创造新能源,着眼干为全球能温安全仰建和谐的国际政治坏境。

根据《2004年世界BP能源统廿年鉴》提哄的资料,2003年世界石油探明总晞量为1567亿吨，中国石油探明总储量仅占世界的2.1%,但中国的石油年消费量却占到了世界的7.6%,2003年中国石油对外依存度达到了35%,专家ffiitg一数字到2020年将达到60%。

同时我国农村许多地区风能、太讯能、生物质能温丰富，蕴含着发展新能温的巨大潜力,Hilt,将可持续发展理念引入农村能瀾利用领域,大力推进新能温建设，则是解决农村能源与坏境之间牙盾的有效途径。

新农村建设是我国现代化进程中的重大历史任务，目的在于改善农村生态环境，提髙农民生活质量。

其中一顶重要措施就是大力发展循孙农业,开发使用新能漓。

过去对于农村能滌有一个十穴字方针，即“因地制宜,多能互补,综合利用，讲求效益”,这是在短缺经济的背景下,针对能源危机而提出来的。

目前，我国农村的社会、经济及瑕能源供需结构形势发生了重大变化,大量商品能瀾进入农村市场,农村能源面临着结构升级和如何现代化的间题，原十兀字方针因缺少生态观和市场观，已不符合现时和未来农村能源可持续发展的实际。

因而开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。

中国80%人口生活在农村，秸杆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。

尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速综加，但生物质能的占有重要地位。

1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。

因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮血这些地区臆贫致富，实现小康目标的一项重要任务。

1991年至1998年,农村能源消费总量U5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤，增DOT18.3%,年均增长2.4%。

而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937JJ户，增加了2倍多,年增长达17.7%,增长率是总量增长率的6倍多。

可见师着农村经济发展和农民生活水平的提高，农村对于优质燃料的需求日益迪切。

传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求,生物质能优质化特换利用势在必行。

生物质能在新农村建设中的应用意义生物质能是绿色植物通il叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量。

有机物中除矿物滋料以外的所有来源于动植物的能源物质均属干生物质能，它通常包括以下几个方面:

一是木林及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物；呱是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;穴是动物粪便。

在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。

全世界约25亿人的生活能湄的90%以上是生物质能。

以秸秆产能技术为例,秸秆产能是生物质能里面具有代表性的—种。

秸杆属可再生能源，年复一年可保证能漏的永续利用。

有资料介绍，植物在燃烧过程中故出二氧化碳，但它在生长过程中要吸收二氧化碳，这放出和吸收是基本平衡的，所以对环境保护有利。

同时从秸秆的化学成分和热值看亦有它的优势，将它燃烧产生的庾分不小于10%,而且灰分还是一种好的农作物所需的吧料，是发展循环经济的好顶目。

农作物的成熟期主要集中在春季和秋季，由于它（I〕的生长期和成熟期与气候密切相关，因地区不同也有一些差异。

我国秸杆的产生量主要集中在春末或春夏交替期、夏末或夏桃交替期及秋季。

由于中国士地il阔，秸杆的收获时间也存在一定的差异,但赶势是一致的。

这里所谈季节性主要针对农作物成熟时产生的秸杆，至于农作物收获后，经ilJJDlil程产生的生物质资温如稻壳等不在此列，它根据粮食的市场需求则工产生。

以上秸杆产生的特点將对开发利用秸杆的管理和技术方面带来重大影响。

当然对于一些具休情况，应该具休冋题具体分林处理。

从实际应用来说，秸杆作为能淵原林料可用于制作秸杆煤或者用于秸杆发电。

桔中国所面临的能瀰形势，也从来没有像今天这样严竣。

2002年以来我国部分地区出现“油荒”、“媒荒”、“电荒”，能温间题由是而受到广泛关注，但是,罗马城不是一天建成的，中国能滌问题也是乡年枳弊之下的集中爆发。

在提出结论之前，我们应该先分析中国出现能源危机的原因所在，个中原因大体包括以下三方面：

首先，长期以来我国经济粗笊增长，单位产出的能耗髙。

中国经济已经快速增长將近30年，GDP年平均増长率9.6%,但1曾长方式粗放，以大规模的固定资产投资、髙能耗、重工业化为主要特征，从中国当前GDP构成看，工业依然是±«：

2005年工业増加值1S7.6JJ亿元，占GDP比例超过40%,而全社会固定资产投资呱达8.8牙亿元。

GDP的这种构成表明，我国依然处于工业化进程之中，资源消耗巨大但效率不高，单位资温的平均产出不到发达国家的1/10o2001年中国加人WTO后，工业化和城市化进程大大加快，重工业化范势越发明显，对能滌的渴求越发强烈，在近9JJ亿元固定资产投资竝动之下，油荒电荒煤荒运荒等等也就不足为怪。

中国产业结构重型化在未来20年内无法根本扭转，我国在今后较长的一段时间也將面临着能耗增加的压力。

近20年来中国只要GDP年增长率13119%,就很可能出现施漓紧张、经济过热等间题。

其次，我国能源价格长期扭曲，能源商品之间定价不尽合理,导致能温配置效率KTo为了支持重工业发展,煤的价格一直低于市场水平;原油价格与国际接轨，但成品油价格尚未放开，仍然实行政府指导价（低于国际市场价）;天然气汝电力价格均由政府控制。

第三个问题是能源替代战略研究与应用的滞后，油煤之外没有其它替代能瀾。

发达国家经历过JL次全球性的石油危机，早已开始研究替代燃料和推广新能源，美国、德国、日本等国均已取得不俗进展。

以美国为例，美国建有乙S?

ir97家，还有33家正在筹律，乙醇年产量达39亿加仑；风力发电投资额达30亿美元，增加供电2400兆瓦，电力发电量年增长率达35%O反观我国，尽管寻求替代石油舸努力始于20多年前，但一頁未有明显进展，石油及媒占据了能源的绝大部分。

煤比起普通煤炭，秸杆煤不仅投人小、生产安全，还具有易燃耐燃、热效率髙、残渣少等特点，在新农村建设中推广秸杆煤，不仅能使农村的生态环境得到保护，而且能使生产秸杆煤的农民家庭带来丰厚的利涸回报。

目前利用桔杆发电的途径有两种:

一是秸杆气化发电,二是秸杆直接燃烧发电，用得最广泛的是秸杆直接燃烧发电。

秸杆发电弓常观的火力发电的不同之处主要是燃料不同引起燃烧系统的变化，重点是燃烧设备的变化，而热力系统的其余部分和电气系貌与常规一般火电「类同。

秸杆燃烧的另一途径是利用已经运行电厂中的鋸炉进行掺烧,这既可节约煤，Q可增加秸秆利用的途径。

各地电厂所配炉型不同，可以由秸杆的各种成型来满足不同炉型鋸炉燃烧要求。

有一种在煤粉炉中掺烧秸杆的思路是炉瞠中下部稍JJU改造增M—块炉排烧秸杆，祢之为联合燃烧。

还有对將按要求被关闲的小型火力发电厂，可以对其编炉改造或重新建设锚炉装置，改造成为生物质能电r,这也是有利的途径。

在新农村建设中使用秸秆发电,能够有利于誠轻农民的负担，同时可以有利于保护坏境。

生物质能在新农村建设的规状与发展对策我国政府历来重视生物质能的开发利用，将其作为能源领域的一个重要方面,纳入了国家能温发展的基本i!

［策之中，先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约,颁布了《中国21世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》，在十届全国人大第呱次会议通过了《国民经济和社会发展第十一f五年规则纲要》，确定了可再生能滌的发展目标，并提出要实行优惠的财税、投资政策和强樹性市场份额政策，藪励生产与消费可再生能泳提髙可再生能源在一次能温消费中的比重，出台了一些支持可再生能瀰技术发展的政策性文件，这些那有力地推动着可再生能温（色扌舌生物质能）的发展。

十一届全国人大常委会第十次会议对可再生能温法修正案（草案）进行了初次审议。

在审议中，常委会组成人员建议一-大量消费煤炭造成坏境污染，农作物秸秆等发电利国利民。

但现实却是,我国可作为能源使用的农作物秸杆、林业剰余物等却大量被废弃。

资料显示，毎年全国可作为能源使用的农作物秸杆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剰余物资源量约2亿吨标准煤，小桐子（麻疯树）、油菜秆、前麻、漆射、黄连木和甜髙粱等油料植物和能漓作物潜在种植面枳，理论上可满足年产5000牙卩屯生物腋体燃料的原料需求。

工业有机废水和畜禽养殖场废水资滌量，理论上可以生产沼气近800亿立方米，相当于5700JD屯标准煤。

但到2008年底，全国生物质发电装机容仅315H干瓦，其中蔗渣发电170Jj干瓦，碾米厂稻壳发电5JJ干瓦，城市垃圾焚烧发电40JJ干瓦，秸杆、林木废弃物发电55H干瓦。

生物质能源技术同其他新能源技术一样，在其发展的进程中面临着众多的冋题。

榔括而言也些冋题主要有两类:

一类是共同性的IOJP绝大务数生物质能源部面临的冋题;另一类是特殊性冋題，即生物质能各个领域中某些技术所面临的特殊冋題,一段来说，由于生物质能源技术多种乡样，其工艺特征不同、发展阶段不同、市场的取向不同，因此在发展过程中所面临的冋题也有所不同。

从共性上分存在以下几个主要冋題。

分别是:

思想认识不到位，技术研发。

仰新能力弱,政府配套政策不促全，童金缺口大。

投融资体系单一，市场体系建设不完善。

针对这些存在的冋題,为了生物质能的发展应需要做到:

提高汰识、理清思路、加大宣传，加强人才能力建设、加大科研投人，搞好试验示范，开展资漓评价、调整种植业结构、发展能温作物。

完善相关的法律法规，吸收外国的成功经验等等。

在呼唤环保建设的今天，无污染的生物质能将会成为热门的能源,为新农村建设带来经济性和环保性的双效收益。

总而言之，生物质能是可再生能温，它的应用对干新农村建设有重大的意义，有和于环保工作的进行，而且产能的原林料数量多，分布广，有部分原林料还起到了变废为宝，回收和用等,加大应用生物质能的力度,能够促进调整能温结构，保障能源安全。

当然，生物质能也不是没有缺点的，热值汝热效率低，体枳大而不易运输。

直接燃烧生物喷的热效率仅为10%—30%。

这些缺自那需要技术的革新和政策的相应变动来进行改善，从而为新农村建设发展指向—条明亮的，无污染的发展道路。